Досвечивание в теплицах светодиодами (LED) вместо натриевых ламп (ДНаТ)

Бельгийцы опубликовали отчет о двухлетних испытаниях выращивания томатов в Full-LED по сравнению с натриевыми лампами (https://glitch-innovatie.eu/met-full-led-kan-je-meer-tomaten-telen-op-eenzelfde-oppervlakte-met-minder-energie). Отчет, естественно, на фламандском языке, но гугл в помощь. Выводы: урожайность в Full-LED выросла на 11% и 17% (в контроле было 80 кг/м2), потребление электроэнергии на 1 кг продукции снизилось на 28-15%.

В 16.01.2020 в 11:58, Марите сказал:

Выводы: урожайность в Full-LED выросла на 11% и 17% ...

Посмотрев оригинальный текст по прямой ссылке, лично я выводы сделал в точности противоположные авторским . Не буду задерживаться на вопиющей некорректности прямого сравнения систем досвечивания:

– по фотонной облучённости (210 против 169 ммоль/м²/с, т.е. больше на 24%);
– по пространственному распределения света (традиционные верхние светильники против комбинированного верхнего+ценозного досвечивания);
– по времени использования (в отличие от ДНаТ, ценозное  досвечивание использовались в апреле месяце и позже).

А просто акцентирую внимание на тупорылое манипулирование показателями урожайности. Было декларировано увеличение урожайности томата на 11% и 17% соответственно в сезоны 2017-2018 гг. и 2018-2019 гг. Оцифровав Рисунок 1 первоисточника, с небольшой погрешностью можно получить следующие цифры продуктивности привитого томата F1 Мерлис, под ДНаТ и full-LED соответственно:

• 2017-2018 гг.: 78,8 и 88,2 кг/м² – плюс 11%,
• 2018-2019 гг.: 82,1 и 96,7 кг/м² – плюс 17%.

Казалось бы, подтверждается увеличение продуктивности под новыми супер-пупер-прогрессивными светильниками. Но это совершенно не так! Для тех, кто подзабыл мои сообщения в марте 2018 г. в этой теме, напоминаю, что на данном этапе такое увеличение урожайности происходит ТОЛЬКО за счёт уплотнения посадок культуры. Так, и в этих исследованиях конечная густота стояния растений составляла 3,75 стебля/м² для ДНаТ и 4,6 стебля/м² для full-LED. Если привести цифры урожайности к одинаковой густоте стояния (3,75 ст./м²), то они выглядят уже гораздо хуже  :

• 2017-2018 гг.: 78,8 и 71,9 кг/м² – минус 9%,
• 2018-2019 гг.: 82,1 и 78,8 кг/м² – минус 4%.

Таким образом,  по сравнению с обычными верхними ДНаТ, само по себе использование full-LED-досвечивания с увеличенным аж на 24% PPFD, с оптимизированным пространственным распределением света и "эффективным" спектром, приводит лишь к уменьшению биологической продуктивности томата примерно на 6% . И это в условиях производства и климата Голландии, под неусыпным контролем опытных национальных консультантов...

P.S. Может быть владельцев новой full-LED-системы (наверное, в три раза дороже традиционной), умиротворит декларируемая экономия электроэнергии на 15-28% ? (Наконец-то начали показывать реальные средние цифры экономии ~20% при сравнимой фотонной облучённости посадок.)

2 часа назад, Proizvoditel сказал:

Наконец проявилось основное преимущество светодиодных светильников в ценозной досветке  -  возможность увеличения  плотности посадки растений с ростом  отдачи  м2 теплицы. И похоже это единственный путь повышения эффективности теплиц , поскольку агро-биологические методы подошли уже к своему пределу.

Чтобы зимой иметь плотность 3,75 макух томата на м², нужно обеспечить PPFD порядка 425  ммоль/м²*с ( для ДНаТа это 250 - 270 Вт/м²).

По ссылкам не проходит, как там опыт проходил не знаю, но уверен, что плотность, которая указана - это летний, самый солнечный период. Никто в здравом уме не станет делать плотность стеблей 3,75 макухим² для ДНаТ и 4,6 макухи/м² для Led при 169 и 210 ммоль/м²*с в зимний период.

При таком  PPFD скорей всего они заходили в октябре с плотность  1,9 и 2,3 макух на м², и с конца февраля отпускали пасынки на каждом растении, увеличив плотность до  3,75 и 4,6 соответственно, и эта высокая плотность не имеет никакого отношения full-LED, это связанно с солнечной радиацией в весенне-летный период, и с организацией самого опыта.

3 часа назад, BKB сказал:

Посмотрев оригинальный текст по прямой ссылке, лично я выводы сделал в точности противоположные авторским . 

 

Я надеюсь, удельная мощность в вариантах была одинаковая ( т.к. разница между PPFD  в опытах +/- 20%).

Они имея больший PPFD  с led, могли себе позволить большую начальную плотность(при которой можно нормально пройти с октября по февраль), которая в свою очередь в период "большого света", позволила уплотниться до 4,6 имея по две головы на каждом растении.

3 часа назад, BKB сказал:

Казалось бы, подтверждается увеличение продуктивности под новыми супер-пупер-прогрессивными светильниками. Но это совершенно не так! Для тех, кто подзабыл мои сообщения в марте 2018 г. в этой теме, напоминаю, что на данном этапе такое увеличение урожайности происходит ТОЛЬКО за счёт уплотнения посадок культуры.

Я вот не вижу ничего страшного, что урожайность увеличивается за счет плотности посадок. Ведь все это агротехнические решения, и каждая кисть должна быть обеспечена энергией. Просто увеличив плотность, урожай не повысишь. Задача попасть в период самых высоких цен (декабрь - май), и зайти с правильной плотностью в "темный период" используя расчеты.

Хотя я полностью поддерживаю, что практически все подобные статьи занимаются манипуляцией цифр. Чтобы сделать правильные выводы, нужно знать все цифры, включая экономику.  Если бы все было бы однозначно, они уже давно опубликовали все, но пока этого не происходит.

2 часа назад, Proizvoditel сказал:

Наконец проявилось основное преимущество светодиодных светильников в ценозной досветке  -  возможность увеличения  плотности посадки растений с ростом  отдачи  м2 теплицы.

19 минут назад, olga0205 сказал:

Увеличение плотности неизбежно ведет либо к известным проблемам, либо к доп. расходам ...

 В русском языке есть огромное число самых разнообразных нецензурных слов, которые произносят [про себя] агрономы-технологи, защитники растений и тепличные мастера, когда им "за одну зарплату" приходится (прийдётся) работать с подобными уплотнёнными посадками!

 На самом деле Сергей (Proizvoditel) обратил внимание ещё на один важный момент при возможном переходе на уплотнённую культуру при полном светодиодном досвечивании. При изменении густоты стояния растений, скажем, с 3,75 стебля/м² до 4,6 стебля/м² общие трудозатраты по уходу за растениями увеличатся никак не менее, чем на 20%. Так стоит ли ожидать 20%-го увеличение выплат хотя бы для тепличных мастеров? И не будет ли вся умеренная экономия электроэнергии (~20%) – и в Росии и в ЕС – "обнуляться" приличными дополнительными затратами (увеличенный фонд оплаты труда)?

Производители не могут достоверно сравнивать технологии и варианты светодиодных светльников из-за отсутствия независимых данных о б их работе. Поэтому американские исследователи предлагают стандартизировать сравнение LED-светильников, и для измерения их световой отдачи во всех спектральных областях использовать спектрорадиометр – https://www.hortibiz.com/news/?tx_news_pi1[news]=32382&cHash=80e58d620c077c2b90db5b4e0f01aa6a.

Олег, ведь даже визуально видно, что растения освещаются неравномерно. И это не тень от конструкций, как можно было бы подумать.

Светильники надо бы разместить ближе друг к другу. И вообще, в Краснодарском крае нужно досвечивание при выращивании капустной рассады?

5 минут назад, M23 сказал:

провалы не столь большие как кажется на фото. 

Провалов вообще не должно быть, ни больших, ни маленьких. Освещение должно быть равномерным. Именно поэтому мне линейные ЛЕД-модули нравятся больше ящиков и таблеток.

В зимние месяцы необходимо дополнительное освещение для поддержания уровня производства тепличных огурцов, которое требует больших расходов. В современных технологиях используются широкополосные натриевые лампы высокого давления (HPS), которые не всегда являются наиболее эффективным источником света для растениеводства.

Недавние прорывы в развитии технологий освещения привели к появлению новых возможностей для использования устойчивых и высокоэффективных источников света в виде LED (светодиодов) для освещения теплиц. Недавнее исследование группы польских учёных было направлено на оценку эффективности использования фотосинтетически активного излучения света для получения урожая огурцов, производственных процессов и его влияния на переменные затраты при выращивании огурцов с использованием трёх различных типов освещения.

Исследование проводилось с использованием трёх отдельных тепличных зон, в которых растения освещались с использованием трёх комбинаций: стандартная подсветка HPS от верхних натриевых ламп HPS; HPS+LED (HPS наверху и LED между рядами); а также LED+LED – 100% светодиодное освещение, как верхнее, так и междурядовое. Исследования проводились в двух независимых циклах выращивания огурца в зимнем обороте.

Результаты проведённых исследований свидетельствуют о том, что эффективность использования света была самой высокой в комбинации LED+LED и самой низкой в HPS, а использование дополнительного освещения ламп в комбинации LED+LED (верхнее и междурядовое) даёт наибольшее снижение всех переменных затрат в получаемой стоимости продукции. Однако стоит отметить, что в комбинации HPS+LED доля затрат на освещение и отопление в общей стоимости продукции была самой низкой.

Перевод специально для GreenTalk осуществила Мария Чайкина.
Оригинал статьи: https://www.greenhousegrower.com.

Это наконец-то научные издания опубликовали отчет об испытаниях Ditto в Варшаве три года назад. :) Мы уже все это вдоль и поперек обсудили, а у журнала только сейчас очередь дошла.